全解耦双电机驱动的线控制动系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种全解耦双电机驱动的线控制动系统，包括制动主缸、液压控制单元和液压增力机构；所述主缸通过制动管路连接所述液压控制单元；所述液压增力机构包括增力室壳体、踏板推杆和主缸活塞推杆；在所述增力室壳体的内部设置活塞缸，所述踏板推杆的后端与制动踏板转动连接，在所述踏板推杆的前端设置增力室第一活塞，在所述主缸活塞推杆的后端设置增力室第二活塞，所述增力室第一活塞和增力室第二活塞均滑动设置在所述活塞缸中，所述增力室第一活塞与所述增力室第二活塞之间形成增力室第一活塞腔，所述增力室第二活塞与所述活塞缸的封闭端之间形成增力室第二活塞腔，所述主缸活塞推杆的前伸入所述制动主缸。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种全解耦双电机驱动的线控制动系统，属于汽车制动

技术介绍
由于石油的枯竭及环境的破坏等问题，节能、环保等优势使电动车成为汽车工业未来发展的主要方向。为了提高能源利用率、节约资源、保护环境，各国的汽车工业都在大力研发电动汽车，为保证混合动力汽车、电动汽车的行车安全，对混合动力汽车、电动汽车的制动系统也提出了新的要求。为了与混合动力汽车、电动汽车本身的回馈制动系统实现良好的配合，在制动安全的基础上使回馈制动系统回收尽量多的制动能量，首先应取消对发动机真空度的依赖，其次与回馈制动系统的协调控制不能影响制动踏板感觉。现有的真空助力液压制动系统，真空助力器依赖于发动机真空度，并且与回馈制动协调控制时，其液压控制会影响主缸容量和液压，从而影响制动踏板感觉。为了克服现有制动系统的上述不足，工程师们从上世纪90年代开始研发若干新型制动系统，如：Bosch公司的HAShev系统和TRW公司的SCB系统等，其中的一些线控制动系统于本世纪开始在混合动力汽车、电动汽车上使用。线控制动系统成为新能源汽车制动系统不可缺少的一部分。清华大学申请的一份公布号为CN104071142A的技术专利中，公开了一种线控制动系统，它以一个电机取代了传统真空助力液压制动系统的真空助力器，用另一个电机向高压蓄能器提供高压，通过电机、行星齿轮减速机构和高压蓄能器的协同工作，推动制动主缸中的活塞产生制动液压，从而取消了对发动机真空度的依赖；使用踏板模拟器，消除与回馈制动协调控制时对制动踏板感觉的影响。但是，该系统增加了一个较大功率的驱动电机为高压蓄能器蓄能，增加了系统能耗；高压蓄能器一直处于高压状态，存在一定的安全隐患；另外，该系统使用丝杠螺母机构和行星齿轮机构进行减速增扭，系统响应时间增长，可靠性有待提高。同济大学申请的一份公布号为CN103754208A的技术专利中，公开了一种双电机驱动的电子液压制动系统，它用两套电机-滚珠丝杠机构来推动与各自相连的推杆运动，推杆之间通过连杆连接；连杆推动主缸活塞推杆，主缸活塞推杆推动主缸活塞产生制动液压。由于该系统两电极之间连接有连杆，连杆推动主缸活塞推杆运动，两个驱动电机的合力相比一个驱动电机的驱动力并未放大；驾驶员踏板和驱动电机之间为机械连接，制动主缸的压力会影响到驾驶员的制动踏感；如果其中一个电机被损坏，制动主缸内的制动液会反推连杆，驾驶员无法踩下制动踏板，安全性有待提高；丝杠螺母机构、铰链和滑槽等设计比较容易产生运动干涉，且不便维修。同济大学申请的一份公布号为CN104760586A的技术专利中，公开了一种双电机线控制动系统，它用一个电机和滚珠丝杠机构来推动制动主缸活塞，产生液压；另一个电机和滚珠丝杠机构用来为制动踏板提供主动的踏板感觉。由于该系统使用了两套电机-滚珠丝杠机构和两个制动主缸，结构复杂，增加系统能耗和制造成本；电机与踏板之间的机械连接增加了系统的控制难度，电机性能要求较高。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的是提供一种能够取消对发动机真空度的依赖并且可靠性高的用于汽车的全解耦双电机驱动的线控制动系统。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种全解耦双电机驱动的线控制动系统，其特征在于：包括制动主缸、液压控制单元和液压增力机构；所述主缸通过制动管路连接所述液压控制单元；所述液压增力机构包括增力室壳体、踏板推杆和主缸活塞推杆；在所述增力室壳体的内部设置活塞缸，所述踏板推杆的后端与制动踏板转动连接，在所述踏板推杆的前端设置增力室第一活塞，在所述主缸活塞推杆的后端设置增力室第二活塞，所述增力室第一活塞和增力室第二活塞均滑动设置在所述活塞缸中，所述增力室第一活塞与所述增力室第二活塞之间形成增力室第一活塞腔，所述增力室第二活塞与所述活塞缸的封闭端之间形成增力室第二活塞腔，所述主缸活塞推杆的前伸入所述制动主缸。还包括双电机助力机构和中央控制器；所述双电机助力机构包括助力电机、减速增扭装置、齿条和套筒；所述套筒套设在所述主缸活塞推杆上且与所述主缸活塞推杆留有间隙，在位于所述套筒前方的所述主缸活塞推杆上设置有挡板；所述助力电机、减速增扭装置、齿条均为两个且设置在所述套筒的两侧；每一所述助力电机的输出轴固定连接一所述减速增扭装置的输入端，所述减速增扭装置的输出端直齿轮与一所述齿条啮合，所述齿条与所述套筒固定连接；在所述套筒与所述增力室壳体之间设置有回位弹簧；所述中央控制器与所述助力电机电连接。还包括踏板模拟器，所述踏板模拟器包括模拟器壳体，在所述模拟器壳体内滑动设置模拟器活塞，所述模拟器活塞通过模拟器弹簧与所述模拟器壳体连接；所述增力室第二活塞腔通过制动管路与所述模拟器壳体的内部连接，所述增力室第一活塞腔通过第一电磁阀与位于所述踏板模拟器与所述增力室第二活塞腔之间的制动管路连接。还包括油壶，所述油壶通过第二电磁阀与位于所述踏板模拟器与所述增力室第二活塞腔之间的制动管路连接。在所述踏板推杆上设置踏板位移传感器，在位于所述第一电磁阀与所述增力室第一活塞腔之间的制动管路上设置压力传感器，所述踏板位移传感器、压力传感器均与所述中央控制器电连接。所述第一电磁阀采用常闭二位二通电磁阀，所述第二电磁阀采用常开二位二通电磁阀。所述制动主缸包括主缸壳体，在所述主缸壳体内间隔设置两主缸活塞，两所述主缸活塞之间以及所述主缸活塞与所述主缸壳体的封闭端之间分别形成主缸活塞腔，在两所述主缸活塞腔内分别设置活塞复位弹簧。在所述增力室第一活塞腔和增力室第二活塞腔内分别设置有增力室弹簧。本技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本技术由于采用包括两助力电机、两减速增扭装置、两齿条和套筒的双电机助力机构，其中，套筒能够通过位于主缸活塞杆上的挡板带动主缸活塞杆进行平移运动，从而推动制动主缸中的活塞运动产生制动液，进而能够取消对发动机真空度的依赖。2、本技术所使用的两个助力电机相比于使用高压蓄能器驱动电机和常规制动电机，对助力电机的功率、转速的要求降低，从而能够降低系统的能耗。3、本技术在供电失效或助力电机失效时，可以利用踏板推杆、主缸活塞推杆直接推动制动主缸中的活塞，以产生制动液，即液压增力机构本身也能够作为后备制动策略，因此制动系统的可靠性高。4、本实用新型液压增力机构，采用液压增力原理，将驾驶员的踏板力放大，有利于提高系统在供电失效时的制动压力。5、本技术两助力电机的助力方式为叠加式，当其中一个助力电机发生故本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全解耦双电机驱动的线控制动系统，其特征在于：包括制动主缸、液压控制单元和液压增力机构；所述主缸通过制动管路连接所述液压控制单元；所述液压增力机构包括增力室壳体、踏板推杆和主缸活塞推杆；在所述增力室壳体的内部设置活塞缸，所述踏板推杆的后端与制动踏板转动连接，在所述踏板推杆的前端设置增力室第一活塞，在所述主缸活塞推杆的后端设置增力室第二活塞，所述增力室第一活塞和增力室第二活塞均滑动设置在所述活塞缸中，所述增力室第一活塞与所述增力室第二活塞之间形成增力室第一活塞腔，所述增力室第二活塞与所述活塞缸的封闭端之间形成增力室第二活塞腔，所述主缸活塞推杆的前伸入所述制动主缸。

【技术特征摘要】
1.一种全解耦双电机驱动的线控制动系统，其特征在于：包括制动主缸、液压控
制单元和液压增力机构；所述主缸通过制动管路连接所述液压控制单元；
所述液压增力机构包括增力室壳体、踏板推杆和主缸活塞推杆；在所述增力室壳
体的内部设置活塞缸，所述踏板推杆的后端与制动踏板转动连接，在所述踏板推杆的
前端设置增力室第一活塞，在所述主缸活塞推杆的后端设置增力室第二活塞，所述增
力室第一活塞和增力室第二活塞均滑动设置在所述活塞缸中，所述增力室第一活塞与
所述增力室第二活塞之间形成增力室第一活塞腔，所述增力室第二活塞与所述活塞缸
的封闭端之间形成增力室第二活塞腔，所述主缸活塞推杆的前伸入所述制动主缸。
2.如权利要求1所述的全解耦双电机驱动的线控制动系统，其特征在于：还包括
双电机助力机构和中央控制器；
所述双电机助力机构包括助力电机、减速增扭装置、齿条和套筒；所述套筒套设
在所述主缸活塞推杆上且与所述主缸活塞推杆留有间隙，在位于所述套筒前方的所述
主缸活塞推杆上设置有挡板；所述助力电机、减速增扭装置、齿条均为两个且设置在
所述套筒的两侧；每一所述助力电机的输出轴固定连接一所述减速增扭装置的输入端，
所述减速增扭装置的输出端直齿轮与一所述齿条啮合，所述齿条与所述套筒固定连接；
在所述套筒与所述增力室壳体之间设置有回位弹簧；
所述中央控制器与所述助力电机电连接。
3.如权利要求2所述的全解耦双电机驱动的线控制动系统，其特征在于：还包括
踏板模拟器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：于良耀，刘晓辉，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：北京;11